Способ производства стали Советский патент 1992 года по МПК C21C7/06 

Изобретение относится к черной металлургии, в частности к способам производства и обработки стали в ковше.

Целью изобретения является повышение степени использования восстановителя и качества стали за счет снижения содержания серы и неметаллических включений.

Сущность способа заключается в следующем.

Подача шлакообразующих в начале выпуска позволяет обеспечить наибольшую площадь контакта металла со шлаком, при этом подача алюминия обеспечивает хорошее раскисление металла, что улучшает условия десульфурации металла, а карбид кальция позволяет повысить сульфидную емкость шлака и тем самым уменьшить расход шлакообразующих, что в дальнейшем положительно сказывается на степени восстановления марганца из агломерата.

Уменьшение расхода извести ниже заявляемого соотношения ведет к повышению температуры плавления шлака ввиду недостаточного офлюсовзния карбида кальция и, следовательно, к снижению степени десульфурации и ухудшению качества металла, а также из-за малого количества шлака происходит интенсивное вторичное окисление алюминия в металле, образованию неметаллической фазы в виде тугоплавкого АЫЭзи, следовательно, к ухудшению качества стали.

Увеличение расхода извести сверх заявляемого соотношения также нецелесооб

о

00

о ел

разно, так как при этом снижается концентрация в шлаке карбида кальция и сульфидная емкость шлака уменьшается, что ведет к снижению степени десульфурации и снижению качества стали. К тому же повышенное количество шлака ведет к снижению извлечения марганца из агломерата в сталь и, соответственно, к ухудшению качества стали.

Уменьшение расхода алюминия ниже заявляемого соотношения ведет к незначительной раскисленности металла, повышению растворимости в нем серы а следовательно, и к уменьшению степени десульфурации и ухудшению качества стали.

Увеличение расхода алюминия сверх заявляемого соотношения также нецелесообразно, так как повышенное содержание его в металле сверх необходимого приводит к более интенсивному его вторичному окислению и повышенному содержанию в металле неметаллической фазы , что ухудшает качество стали. .

Уменьшение расхода карбида кальция ниже заявляемого соотношения ведет к снижению сульфидной емкости шлака и, следовательно, к ухудшению качества стали за счет снижения степени десульфурации, а также малое количество шлака способствует интенсивному угару алюминия от вззимо- дейстоия с кислородом воздуха и повышению содержания неметаллических включений А(20з и, следовательно, к ухудшению качества стали.

Увеличение расхода карбида кальция сверх заявляемого соотношения ведет к увеличению температуры плавления шлака ввиду недостатка извести на офлюсование карбида и. следовательно, к ухудшению десульфурации и ухудшению качества металла, а также повышенное количество тугоплавкого шлака ухудшает кинетические условия восстановления марганца из агломерата, снижению концентрации его в металла и, следовательно, к ухудшению за счет этого качества металла.

Ввод марганцевого агломерата, алюминия с карбидом кальция,в период наполнения ковша от 1/3 до 1/2 его высоты обеспечивает высокую степень восстановления марганца при сохранении высокой десульфурирующей способности шлака.

При вводе агломерата ранее 1/3 наполнения ковша, происходит его заметаллива- ние и, как следствие, недостаточная степень восстановления марганца, что в свою очередь приводит к ухудшению качества металла за счет снижения содержания марганца, а повышенное содержание закиси марганца в шлаке приводит к снижению

степени десульфурации и ухудшению качества стали.

При позднем вводе агломерата после 1/2 наполнения ковша марганец неуспевает восстанавливаться за время выпуска, этот процесс переходит в медленный диффузионный режим и, следовательно, ухудшается качество стали за счет пониженного содержания марганца в стали, а повышен0 ное содержание закиси марганца в шлаке ухудшает процесс десульфурации, что также приводит к ухудшению качества стали.

Расход алюминия, равный 0,35-0,40 кг на 1 кг марганца в агломерате, является

5 стехиометрически необходимым для полного восстановления марганца из агломерата. Снижение расхода влечет ухудшение качества за счет заниженного содержания марганца в стали вследствие неполного его

0 восстановления из агломерата. Увеличение расхода приводит к увеличению остаточной концентрации алюминия в металле, и следовательно, к повышенному его вторичному окислению, что влечет за собой ухудшение

5 качества за счет увеличения содержания включений А120з.

При уменьшении расхода карбида кальция ниже заявляемого соотношения происходит снижение сульфидной емкости шлака,

0 снижение уровня десульфурации, что приводит к ухудшению качества стали.

Увеличение же расхода карбида кальция сверх заявляемого соотношения приводит к загустению шлакового расплава и,

5 следовательно, к снижению уровня десульфурации и степени восстановления марганца, что приводит к ухудшению качества выплавляемой стали.

Пример. Сталь с содержанием мар0 ганца 0,45-0,65% получали следующим образом.

Полупродукт с содержанием углерода 0,15% и температурой 1630°С получали в 100 кг конвертере, после чего с отсечкой шлака его выпускали в ковш с магнезитовой

5 футеровкой диаметром 30 см и высотой 45 см. С началом выпуска в ковш единой порцией вводили смесь извести, алюминия и карбида кальция, взятые в соотношении (3,5-5,5):(0,2-0.7}:(1,3-2,2) с общим расходом

0 смеси 6,0 кг/т металла. При наполнении ковша на 1/4; 1/3; 1/2 в него единой порцией загружали марганцеворудный агломерат (ТУ 14-9-324-87) с массовой долей марганца 41% и основностью 1,4 в количе5 стве 12.8 кг/т металла (5,25 кг марганца). Сразу после загрузки агломерата в ковш вводили равномерно до наполнения ковша на 1/2; 2/3; 3/4 смесь из алюминия и карбида кальция, взятых в соотношении (0,81,4):(2,0-4,0) при расходе алюминия 0,3; 0,35; 0,37; 0,40; 0,45 кг на 1 кг марганца в агломерате. По окончании выпуска металл продували аргоном в течение 7 мин с расходом 0,08 км3/т. По ходу плавки отбирали пробы металла для определения химсостава.. Готовый металл разливали в два слитка развесом по-50 кг и прокатывали на карты толщиной 16 мм, из которых вырезали образцы для проведения металлографических исследований по ГОСТ 1778-70 метод ШИ. Результаты плавок приведены в таблице (№ 1-21).

Выплавку стали с содержанием марганца 0,45-0,65% по способу, согласно прототипу проводили следующим образом. Полупродукт с содержанием углерода 0,15% и температурой 1670°С получали в 100 кг конвертере и выпускали в ковш с магнезитовой футеровкой диаметром 30 см и высотой 45 см с отсечкой конвертерного шлака. Перед выпуском металла на дно ковша присаживали алюминий в количестве 0,06% от массы металла (0,06 кг), силико- марганец в количестве 0,7 кг и начинали выпуск металла.

По наполнении 2/5 объема ковша в него присаживали алюминий в количестве 0,08% от массы металла (0,08 кг), а по наполнении 3/4 объема ковша в него присаживали известь в количестве 1,0% от массы металла (1,0 кг). По окончании чыпуска металл я ковше продували аргоном с расходом 0,04 нм3/т стали. По ходу плавки отбирали пробы металла на химический состав. Готовый металл разливали на 2 слитка развесом по 50 кг и прокатывали на карты толщиной 16 мм, от которых отбирали пробы на металлографические исследования по ГОСТ 1778- 70, метод HIM. Результаты плавки приведены в таблице (Nfe 22).

Как видно из таблицы, наилучшие показатели получены на плавках NfeNs 2, 3, 4, где соблюдены все заявляемые признаки. Плавки NsNfe 1,5-21 проведены с нарушением заявляемых пределов, что привело к

ухудшению качестве металла, выразившееся в снижении уровня десульфурации и в увеличении количества неметаллических включений. Плавка № 22 проведена по технологии прототипа и из таблицы видно, что

показатели этой плавки значительно хуже показателей плавок № 2, 3, 4. Таким образом, только совокупность заявляемых признаков обеспечивает достижение поставленной цели изобретения,

Формула изобретен и я

Способ производства стали, включающий выплавку металла, отсечку печного шлака, ввод алюминия в ковш с началом выпуска, выпуск металла, ввод алюминия,

извести и марганецсодержащих материалов по наполнению ковша при выпуске, продувку аргоном после окончания выпуска, отличающийся тем, что, с целью повышения степени использования восстановителя

и качества стали за счет снижения содержания серы и неметаллических включений, в качестве марганецсодержащих материалов используют марганцевый агломерат, при этом в ковш дополнительно сводят двумя

порциями карбид кальция, первую порцию которого вводят совместно с известью и алюминием в начале выпуска при соотноше нии (1,5-2,0):(4,0-5,0):(0.3-0,6), а вторую пор цию вводят в смеси с алюминием после

ввода агломерата при выпуске металла в период наполнения ковша на 1/3-1/2 высоты, причем соотношение алюминия и карбида кальция в смеси равно (1-1,2):(2,5-3.5), а расход алюминия составляет 0,35-0,40 кг на

1 кг марганца в агломерате.

Изобретение относится к черной металлургии, в частности к выплавке и обработке стали в ковше. Цель изобретения-повыше- ние степени использования восстановителя и качества стали за счет снижения содержания серы и неметаллических включений. При производстве стали, включающем выплавку расплава, выпуск металла в ковш с основной футеровкой, подачу шлакообразу- ющих десульфурирующих материалов, рассредоточенную подачу алюминия и продувку аргоном после окончания выпуска, первую порцию алюминия и известь подают с началом выпуска металла в ковш совместно с карбидом кальция при соотношении извести к алюминию и карбиду кальция, равном (4,0-5,0):(0,3-0,6):(1,5-2,0). В период наполнения ковша от 1 /3 до 1 /2 его высоты вводят марганцевый агломерат и подают смесь алюминия и карбида кальция, взятых в соотношении (1,0-1,2):(2,5-3,5), при этом расход алюминия составляет 0,35-0,40 кг на 1 кг марганца в агломерате. Приведенные режимы ввода материалов позволяют на 17% увеличить степень использования восстановителя и увеличить качество метгзп- ла. 1 табл. (Л